当页岩气进入能源市场 (一)

　　页岩气是从束缚在页岩层中开采出来的一种非常规天然气，仍然属于化石燃料。由于页岩气燃烧排放的二氧化碳只有煤燃烧的40%，也可以说页岩气是清洁燃料，但不是清洁能源。

　　定义

　　美国能源情报署定义为，页岩气是蕴藏在页岩层中的天然气。于是美国有篇文章说，在1821年就提取了页岩气，那时美国现代天然气工业开山鼻祖威廉·哈特连自己都没有搞懂什么是天然气，更不懂新型开发技术，但经济头脑够用的，开办了弗里多尼亚天然气照明公司赚钱。因此，页岩气严格的定义应该为，页岩气是采用水平钻井并使用分段水力压裂技术获得的一种非常规天然气。

　　开创页岩气工业的贡献者是美国房地产商乔治·米切尔(George Phydias Mitchell，1919-2013年)，在20世纪80年代，他试图从巴奈特部分页岩中开发出页岩气，先后钻探了30多口实验井，耗费17年时间，耗资数十亿美元，终于在1997年，首次使用清水压裂。清水压裂使巴涅特页岩最终采收率提高了20%以上，作业费用减少了65%。由此，乔治·米切尔被美国称为“巴奈特页岩气之父”。

　　资源评价

　　页岩气资源量最引人关注。早在1997年有个名为H-H.罗根列(H-H.Rogner)的教授，任职于维多利亚大学(University of Victoria)综合能源系统研究所(加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚市)和国际应用系统分析研究所(奥地利拉克森堡)。他在1997年“能源与环境年度评论(Annual Review of Energy and the Environment,Vol.22,pp.217-262,1997)”发表了篇文章，名为“世界油气资源评价(An Assessment of World Hydrocarbon Resources)”，对全球油气资源包括非常规油气资源做了评价。随后，美国能源情报署在此基础上于2011年公布了页岩气技术可采资源量数据，随后在中国能源界掀起悍然大波;此数据于2013年6月又重新修订。2013年先进资源国际公司(ARI，http://www.adv-res.com)也公布了数据。总结起来，中国页岩气技术可采资源量居世界第一或第二。

　　技术可采资源量是指采用现行的勘探开发技术可回收的油气量，而不考虑地质资源量中人为估计的技术可采资源量的开发成本。技术可采资源量不具备商业价值，不同机构评价可有不同的结果，而可采储量具有商业价值，它是工业生产的依据。可采储量是指在现行的技术经济条件下可以开采的技术可采资源量。从技术可采资源量进入可采储量的关键是用户对销售价格的承受能力。

　　资源量

　　2013年页岩气技术可采资源量评价结果见表。页岩气资源极为丰富，这里只是评价的一部分，还有许多盆地没有参与评价。

　　先进资源国际公司2013年估计，中国页岩气地质资源量为134.312万亿立方米，其中估计有31.555万亿立方米技术可采资源量，主要分布在四川盆地17.716万亿立方米、塔里木盆地6.113万亿立方米、准噶尔盆地1.019万亿立方米和松辽盆地0.453万亿立方米。埋藏在海相和湖相沉积的烃源页岩之中。

　　另外还有6.283万亿立方米技术可采资源量存在于较小的结构复杂的扬子地台、江汉和苏北等盆地。

　　开采特点

　　非常规天然气的地层渗透率按此顺序递降：常规天然气→致密砂岩气→煤层气→页岩气→天然气水合物。

　　页岩气层渗透率从1纳达西(10-21平方米)至1微达西(10-18平方米);比致密气藏渗透率约要小500倍以上。页岩气的开采难度远比致密砂岩气和煤层气困难。页岩气层越深，岩石密度就越大，开采就更难。

　　页岩气开发先是采用水平钻井，钻杆延伸到页岩层横向长度约3000米，然后采用多段水力压裂，约分为10段压裂，接触面积约扩大了400倍，创建了井眼与页岩接触的最大表面积。页岩层系打水平井的技术关键是准确钻遇目的地层并保持井眼完整，便于后续固井和压裂。

　　如果只是压裂酸化，就发现天然气涌出，那是致密气，而不是页岩气。如果有共生伴生的原油附带采出，那不是页岩油，而是致密油。页岩油是干酪根石油，属于人造石油，而致密油是轻质原油，。

　　与常规天然气井大不一样，为了维持页岩气产量，页岩气井密集。一般井距小于20km2;一旦冒出天然气，就会迅速衰减。页岩气井不断打，不断衰减。开采成本拔高了生产成本。

　　环境污染

　　非常规天然气对环境污染按此顺序递增：常规天然气→致密砂岩气→煤层气→页岩气→天然气水合物。页岩气开采属于严重污染范围。

　　页岩气井的特点是不断钻井，以保持页岩气产量稳定，无疑美国开发页岩气是世界上成功的典范。开发页岩气必须加入化学药剂，让页岩气顺利流出。美国和加拿大都设立了国家水力压裂化学药品注册网站，缩写为Frac Focus。该网站旨在向公众所在区域提供水力压裂使用的化学药剂客观信息，其目的是保护地下水。从该网站可以看出，压裂水质含0.8%化学药剂。如果一口井用水量约2万吨，其中，化学药剂约有160吨。钻几十口井是常事，水质一旦污染就难以逆转，所以，水质是公众最关心的问题，也是页岩气难以大革命的原因。

　　页岩气要跨过三道门槛

　　可采储量的定义很明确，页岩气进入能源市场必须满足三项条件：

　　(1)技术可采：在当今的技术条件下，能够开采出来。

　　(2)经济可行：开采出来的页岩气按现行价格能够销售出去。

　　(3)环境容许：从开采到销售的过程中，没有破坏环境，符合环境保护法规要求。

　　天然气生产成本按此顺序递增：常规天然气→致密砂岩气→煤层气→页岩气→天然气水合物。页岩气的生产成本远比致密砂岩气和煤层气高。页岩气层条件不一样，钻井成本也高低不一，估计可高达1600万美元。页岩气生产成本高于天然气进口价格或本土生产成本，如果没有政府补贴，即被淘汰。

　　页岩气艰难步入能源市场

　　20世纪初，石油产品大量地进入能源市场，随即引发集团之间的斗争、战争的掠夺、流血的冲突，并且强劲地排挤煤炭市场，因此，20世纪被称为“石油时代”;可是天然气进入市场却是另外一番情景：艰难地与煤炭和石油抗争，缓慢地增长，直到现今的大好局面。

　　当今，页岩气作为一种新能源品种进入市场，至今页岩气剩余可采储量仅为全球天然气剩余可采储量的2%以下。在美国，页岩气只是弥补美国天然气的国内需求，不具备出口能力，可是全球展开了雷声大雨点小的攻势。页岩气只是在美国闹革命，但要波及全球很困难。

　　(1)美国页岩气获得明显成果，但仍不是天然气资源大国。2012年美国天然气剩余可采储量居世界第五位，占全球总量的4.5%。远低于伊朗(18.0%)、俄罗斯(17.6%)、卡塔尔(13.4%)和土库曼斯坦(9.3%)。

　　(2)美国是世界上最大的天然气进口国，2012年进